基于胸部CT影像的肺血管树分割关键技术研究

肺支气管的排除和血管组织的精确探测,是影响肺血管树分割精度的重要因素.经形态学处理后的CT影像可提高对器官信息的探测能力,因此提出形态学辅助的区域生长方法用于支气管分割,并引入泄漏判断条件抑制分割泄漏.针对血管组织的提取,提出多阈值分割方法,通过引入多尺度滤波器获取不同尺寸半径血管的最大响应尺度信息,计算血管组织相应的分割阈值,实现分割阈值的动态匹配.实验结果表明:应用于10套CT影像,血管组织分割准确率为97.062%,,血管分支抽取率为93.95%,,肺血管树分割精度得到较大提高.     

基于动态自适应区域生长的肝脏CT图像肿瘤分割算法

为提取人体肝脏CT图像中的肿瘤区域,提出一种基于动态自适应区域生长的算法进行肿瘤分割. 通过自适应区域生长算法对CT图像进行预分割,得到感兴趣区域（region of interest,ROI）,利用数学形态学滤波填充ROI中的空洞区域,最终提取肿瘤区域. 通过对多组病人的CT图像进行实验,结果显示该算法对肝脏肿瘤的分割效果良好.      

基于提升树的自然场景中文文本定位算法研究

提出了一种新的基于提升树算法的自然场景中文文本定位技术.首先利用边缘特征进行文本区域的检测,即对下采样后彩色图像首先进行边缘提取、二值化处理,然后通过形态学运算以及连通区域分析去除大量的非字符连通域,获得候选的文本区域,最后,提取候选文本区域的PHOG-Gabor特征,通过提升树算法进一步确认是否为字符连通域.通过实验验证,该算法具有很高的召回率和准确率,综合性能较高.     

脉搏波图像的包络线提取与特征点跟踪

针对传统包络线提取需要手工绘制的问题,提出一种自动识别多普勒超声图像包络线方法.该算法首先对脉搏波图像进行ROI区域裁剪,然后利用最大类间方差阈值法二值化图像,结合形态学方法和Sobel算子边缘检测提取脉搏波的包络线,最后采用多门限阈值法判断和分析脉搏波特征点,实现了对脉搏波图像包络线提取和对脉搏波特征点的精确定位.     

气道中的流体动力特性分析

本文根据Horsfield K.和Cumming G.提出的非对称型支气管树模型,对气道中的流态和阻力以及呼吸气流阻力功进行了分析,并探讨了小气道病变对残气量、呼吸流量、肺的顺应性等方面的影响,试图为小气道的病变测定作进一步的理论探索.一、气道中的流态分析Weibel E.R.于1963年测量了五个正常人肺的气道直径和长度,提出了一支气管树的对称模型.此模型取气管以下的左右支气管为第一级,按分支向下逐渐增加级数,一般可分为20多级,每级直径相差较大.尽管这个模型尚未考虑支气管树的非对称性,但目前在气道的压力降和肺中气体混合的分析中是用得最为普遍的模型.Horsfield K.和Cumming G.在1968年测量了人肺中气道的直径和长度,提出了非对称的支气管树模型.他以最远端终末细支气管为1级,按相同直径向上至分叉处依次增级,建立了较为完整的31级支气管树模型.由于这种分级法比较切合实际,因此我们     

一种提取MRI图像感兴趣区域的分割方法

以国际标准脑肿瘤MRI图像库为背景进行分割实验,提出一种结合模糊C均值聚类、区域生长和数学形态学的FCM_Region分割方法对MRI脑肿瘤感兴趣区域进行提取.先利用模糊C均值聚类算法对原图进行聚类粗分割,对分割的结果采用形态学双结构算子和区域生长法去除颅骨等非脑组织来获取脑部组织,并平滑图像,最后采用比对法获得肿瘤感兴趣区域.实验结果证明了该方法对MRI脑肿瘤图像分割的有效性.     

基于先验知识和形态学膨胀的车牌定位算法

提出了一种基于先验知识和形态学膨胀的车牌定位算法,该算法首先提取图像的垂直边缘,然后利用形态学膨胀算法得到车牌候选区域,最后根据先验知识定位车牌区域,测试表明该算法在交通卡口场景中可有效定位车牌,定位准确率达97%。     

基于粒子群优化算法的多模态医学图像刚性配准

提出了一种基于轮廓特征点及利用PSO(粒子群优化)求解多模态医学图像自动配准新方法．首先采用数学形态学中腐蚀和膨胀算法对图像进行预处理,用区域生长法提取图像的边缘;再用subtractive聚类算法提取出轮廓特征点,将两个特征点集的均方根极小值作为配准准则,然后用PSO算法求解空间变换参数．该算法适用于多模态医学图像配准,与其他算法相比,PSO算法具有操作方便、可靠性好、不易陷入局部极值等优点。     

一种基于剪切波和Top-hat变换的星点粗提取算法

星点提取是实现高精度和高准确性的星图识别和姿态确定的关键,本文对星点目标粗提取算法进行研究,提出了一种基于剪切波变换和形态学Top-hat变换的星点粗提取算法。该算法采用剪切波变换对含有噪声的星图进行滤波,通过对不同方向剪切波系数采用不同的阈值处理并重构得到去噪星图,有效抑制噪声;利用形态学Tophat变换对重构星图进行背景噪声抑制,采用自适应阈值方法处理背景抑制后星图中的残差噪声,有效地完成星图粗提取。实验结果表明,该提取算法可以很好的滤除星图噪声,为亚像元星点提取做好良好基础。     

一种形态学梯度滑降算法的研究

滑降算法是一种重要的图像分割工具,然而基于滑降算法的图像分割在很大程度上依赖于待分割图像梯度的计算.提出了一种多尺度形态学梯度滑降分割算法.该算法首先利用多尺度形态学梯度,通过大小不同的结构元素提取图像梯度特征,获得梯度图像,然后利用滑降算法进行图像分割,为了减少滑降算法的过分割现象,提出了区域面积和区域相似性规则的区域合并的方法.实验结果表明,本方法具有较好的分割效果,同时分割中结构元形状、尺度可以灵活选取,使得该方法适用范围相对比较广泛.     

一种基于区域生长算法的脊椎椎体提取方法

脊椎椎体三维重建是脊椎应力应变研究的重要环节,对MRI图像中脊椎椎体区域的提取是三维重建的基础。为了准确提取脊椎椎体区域,提出了一种基于区域生长算法的脊椎椎体提取方法。通过最大类间方差法求得到自适应阈值代替传统区域生长算法中的手动阈值,再结合中值滤波算法对原始图像进行预处理,避免了传统区域生长算法手动阈值造成的过分割,或者欠分割等现象;并有效抑制MRI图像噪声,使椎体区域内像素变化更为缓和,弥补了传统区域生长在MRI图像椎体区域内部分割效果不佳的缺陷,准确提取出脊椎椎体并建立出三维模型。     

A smart mathematic morphology method for recognition and understanting of airfield

A method used for recognition and understanding of airfield based on mathematical morphology is proposed in this paper. The new approach can be divided into three steps. First, to extract the typical geometric structure features of airfield, a segmentation method called recursive Otsu algorithm is employed on an airfield image. Second, thinning and shrinking algorithms are utilized to obtain the contour of airfield with single pixel and to remove diffused small particles. Finally, Radon transform is adopted to extract two typical and important components, primary and secondary runways of airfield exactly. At the same time, region growing algorithm is exploited to get the other components such as parking apron and garages. The experimental results demonstrate that the proposed method gives good performance. Foundation item: Supported by the National Defence Foundation of China (51401040603) Biography: WANG Zhi-cheng (1975-), male, Ph. D. candidate, research direction: medical images analysis, ATR.     

A Smart Mathematic Morphology Method for Recognition and Understanding of Airfield

0Introduction Recognitionandunderstandingoftargetsisaverysignificantbutdifficulttaskinthefieldofcomputervisionandartificialintelli gence.Sometypicalstructuralobjectssuchas airfields,bridgesandothersareoftenrequiredtobedetectedandrecognizedinautomatictar g…     

变电站容性设备介质损耗角的高精度测量方法

针对绝缘设备泄漏电流非常微弱且容易被噪声淹没的问题,以磁通门传感器组成差动方式来提取泄漏电流,克服了互感器角差和比差带来的误差影响。利用小波变换及自适应网络构成的数字低通滤波器,实现对泄漏电流的正交分量信号电阻性漏电流、电容性漏电流的数字滤波,有效地提取了基波相位。通过信号发生器及四象限乘法器构成的硬件正交分解器对漏电流信号分解,再配合数字滤波,较好地解决了电网频率波动带来的频谱泄漏,并抑制了栅栏效应。母线电压、泄漏电流经同一滤波网络,产生的附加相移相等,保证基波相位的稳定,提高了介损值测量的精确度。仿真及实验结果表明,该方法提高了绝缘设备在线监测的精度,为绝缘设备故障诊断提供可靠的依据。     

基于神经网络的管道泄漏检测方法及仪器

研究了管道泄漏后形成多相湍射流所引发的应力波在管壁中的传播机理,分析了泄漏引发的管道横振、纵振和圆环振动,提出一系列应力波特征提取指标及其离散数据算法。首次提出了以泄漏信号特征指标构造神经网络输入矩阵,建立对管道运行状况进行分类的神经网络模型以检测管道泄漏故障的发生。实验研究了这一新理论的有效性并设计了适用于工业应用的管道检测仪器。     

一种新的基于区域生长的彩色图像分割算法

为克服一般区域生长算法对初始种子点选择以及生长顺序鲁棒性较差的问题,提出了一种鲁棒于生长顺序的彩色图像区域生长算法.首先计算所有像素点的局部颜色直方图以及领域相似性指标(neighbor similarity factor,NSF);其次通过NSF值建立种子的选取准则、种子的生长准则以及生长的终止准则,对图像进行初分割;最后对未分类点进行重新分类得到最终分割结果。通过与JSEG算法比较发现,该算法在运算时间以及分割准确性具有明显优势。     

DSEM时域数值模型求解关键影响因素分析

人工材料阻尼系数与有限区域尺寸对以阻尼溶剂抽取法(DSEM)为基础的动力结构-地基相互作用分析的效率与精度影响显著.为研究这种影响,以弹性地基上半无限杆的波动理论为基础,在频域中推导了人工高阻尼条件下谐波幅值衰减的解析表达,进而结合对杆端交界面力的时域数值分析,给出了适于工程应用的关键因素参考取值.提出了基于加速度求解的DSEM隐式积分算法,克服了原位移求解模式中存在的结构-地基交界面显隐式积分步长协调性的问题,可方便地与结构侧的动力响应分析相结合.数值算例表明该算法具有良好的稳定性和计算效率,亦验证了关键因素参考取值的有效性.     

基于鲸鱼优化算法的变分模态分解和改进的自适应加权融合算法的管道泄漏检测与定位方法

针对管道泄漏检测与定位方法存在负压波传播衰减、噪声干扰大、数据融合率低等3种问题,提出了基于鲸鱼参数优化(Whale Optimization Algorithm, WOA)的变分模态分解(Variational modal decomposition, VMD)和改进的自适应加权融合算法(Improved Adaptive Weighted Fusion, IAWF)的管道泄漏检测与定位方法。该方法提出了三传感器泄漏检测与定位模型,并利用抗干扰能力强的WOA-VMD算法对原始信号进行消噪处理；然后采用小波分析求消噪信号的奇异点,进一步求出压力变送器检测到负压波信号的时间差；在此基础上,利用改进的自适应加权融合算法对多传感器数据进行融合,最终求得泄漏点的实际位置。实验结果表明:该方法可以有效地滤除噪声分量,能获得更精确的融合结果,定位精度高,相对定位误差可以控制在1%以内,为管道泄漏检测与定位提供了一种新方法。     

基于CMOS图像传感器的压缩感知成像算法

近年来提出的压缩感知理论将信号采样和压缩同时进行,突破了奈奎斯特采样定理的限制,为低采样高分辨率成像提供了可能.为此,提出了一种基于CMOS图像传感器的压缩感知成像算法,采用并行处理策略对CMOS图像传感器A/D转换前的模拟像素矩阵进行压缩采样,减轻了A/D转换模块的负担,大大降低了CMOS图像传感器的功耗,并且该算法实现电路简单.仿真结果表明,所提算法能快速有效地进行测量值的获取,利用TVAL3算法重构的图像主客观质量较好.     

构件内部裂缝缺陷的有限元三维重建

提出了利用有限元的网格生成方法来实现构件内部裂缝缺陷的三维重建算法。首先,将边缘检测算法和基于种子填充的区域生长算法相结合,准确定位出裂缝的形状,提高重建的精度;其次,应用8节点的六面体单元格创建出裂缝模型,直接利用等方性体素建模,节约了计算成本;最后,对模型中的节点分类,针对不同种类的节点分别进行光顺处理。试验结果表明,该算法实现了对构件内部裂缝缺陷的三维空间形态的观察,弥补了以往算法只进行面重建的不足,提供了构件质量判定依据。